上海技物所宋玉欣/陈小双/魏璐Small：单光探测器中神经控制增益压缩的自适应红外视觉【研究背景】在漫长的生物进化过程中，人类视觉系统演化出了一套精妙的自适应机制。通过瞳孔大小的动态调节与视网膜感光细胞的反馈回路，人眼能够在从昏暗星光到刺眼阳光的巨大光强跨度中，始终保持对环境的清晰感知。然而，生物视觉存在天然的物理局限：我们无法感知红外波段，且对光的偏振状态不敏感。在自主感知、边缘智能以及复杂环境探测等前沿领域，突破这些生物视觉的生理限制已成为迫切需求。现有的红外图像传感器在应对复杂光照环境时，往往依赖于系统级的补偿手段，如机械光圈调节、模拟增益控制（AGC）以及复杂的数字后处理算法。这些传统 ...
上海技物所卢伟/李冠海/陈小双Nat Commun：基于光谱极性反转的室温高灵敏度红外光电探测新策略【研究背景】红外光电探测技术在夜视侦察、空间遥感、环境监测以及生物医疗等诸多领域发挥着重要作用。然而，在室温条件下实现高灵敏度的红外探测，长期以来一直面临着宽带热辐射（即黑体辐射）带来的严峻挑战。在典型的环境温度下，环境中的物体无时无刻不在向外发射红外光子，这些背景光子不仅会引入随机的光子涨落（即光子散粒噪声），此外，它们会在探测器中产生确定性的平均光电流偏移。传统的红外探测器在设计时遵循一个核心假设：所有能量高于材料带隙的光子，均以相同的极性参与电信号的读取。这种单极性、宽带光谱积分的特性，导 ...
上海技物所陈小双/余飞龙等：基于光致发光调制的电压可寻址光学PUF新突破【研究背景】随着互联化与分布式电子系统的快速扩展，硬件级安全认证已成为保障信息安全的核心防线。然而，传统加密系统正面临量子计算（如肖尔算法）带来的严峻威胁，亟需发展新型物理层安全技术。物理不可克隆函数（PUF）利用微结构固有的随机性生成不可复制的响应，在身份认证和防伪领域展现出巨大潜力。然而，传统PUF技术在实际应用中仍面临两大瓶颈：一是静态密钥空间一旦被破解便失去安全性；二是可重构性有限，难以应对动态变化的安全需求。近期，尽管有研究尝试采用相变介质或结晶诱导等机制实现随挑战变化的读出，但这些方法往往涉及不可逆的材料变化或 ...
应用探究|超越鬼成像（三）：从量子纠缠到经典相干-基于非线性晶体的跨波段赝热光鬼成像鬼成像的量子与经典两条路线，近年来都在快速发展。今天我们分享一项来自厦门大学陈理想团队与渥太华大学/罗切斯特大学 Robert Boyd 的新工作：一块KTP晶体，借用量子光学的"工具箱"，为经典赝热光鬼成像的照明/探测波长可"分道扬镳"。本文为星朗浩宇"超越鬼成像"系列第三篇，前两篇回顾：应用探究|超越鬼成像（一）：基于PPKTP实现跨波段“无探测”量子成像应用探究|超越鬼成像（二）：基于PPLN单晶体折返“无探测”量子成像非简并困境鬼成像较早源于自 ...
中子计数到中子事件：ASI TPX3Cam事件相机中子探测新技术ASI TPX3Cam事件相机代表了一种新的中子探测理念：传统探测器主要关注记录中子的数量，而事件相机则聚焦于记录每一个中子的空间位置和到达时间。这种从“计数”到“单事件记录”的转变，使中子实验能够获得更丰富的时间信息，构建出更高维度的数据结构，并拥有更加灵活的数据分析方式，同时也显著增强了成像技术与谱学方法相结合的能力。随着材料科学、能源材料和核工程研究对多尺度、多信息表征需求的不断增长，事件模式中子探测技术正在成为传统中子探测体系的重要补充。在这个意义上，ASI TPX3Cam不仅是一台高速事件相机，更是连接中子成像、TOF衍 ...
Swabian Time Tagger X：皮秒级时间标记实现PNR光子数分辨Swabian Time Tagger X 单光子计数器/符合计数器：如何用皮秒级时间标记实现 PNR 光子数分辨在量子光学实验里，“单光子计数”常被理解为记录每一次探测器 click；但在更高阶的量子态表征、线性光学量子计算和量子增强测量中，仅知道“有没有光子”往往不够，还需要进一步知道“一次事件里有几个光子”。这就是光子数分辨（Photon-Number Resolution, PNR）的核心任务。需要先明确：Swabian Time Tagger X 本身不是把光子转换为电脉冲的 PNR 探测器。SNSPD、S ...
从固定谱线到连续可调：IceAOTF 可调谐多波长激发系统在荧光显微成像中的应用——超连续谱光源 + 声光可调滤波器，单台光源覆盖 450–2000 nm 多色激发上海昊量光电设备有限公司 | FYLA 产品代理与技术服务 | 荧光显微与生命科学成像方案当目标探针的激发峰落在既有激光谱线之外，研究者通常只能在“更换染料”与“新增激光器”之间取舍——前者改变实验设计，后者改变硬件配置。本文介绍第三条路径：超连续谱激光器搭配声光可调滤波器（AOTF），在不改动显微镜主体光路的前提下，获得 450–2000 nm 范围内连续可调、可多通道同时输出的激发波长。全文依次说明该方案的系统构成与选波原理、关 ...
且输出亮度比卤素灯、放大自发辐射（ASE）或超辐射发光二极管（SLED）高出若干数量级。同时，超连续谱保持良好的空间相干性，输出接近单模高斯光束。3.2 可调谐线波滤波器：解决"窄带与高纯度"Photon etc. LLTF CONTRAST可调谐线波滤波器是基于体布拉格光的非色散可调谐带通滤波器。其工作过程为：入射光在体布拉格光栅中受到折射率周期性调制的衍射作用，仅满足布拉格条件（λB = 2n0Λcos(θ+φ)）的波长成分发生相干叠加并被衍射出来；不满足布拉格条件的波长成分则直接透射通过而不被衍射。通过调节光栅的角度，即可改变满足条件的中心波长，从而实现 400–23 ...
可见光弱光探测，为什么需要更高性能的单光子探测器？在Raman光谱、荧光光谱、量子光学和纳米光学等实验中，真正有价值的信息往往隐藏在十分微弱的光信号中。尤其是在低激发功率、低浓度样品、深层探测以及时间分辨测量等场景下，探测器不仅需要“看见光”，还需要尽可能准确地判断：一个光子是否真正到达；光子什么时候到达；弱信号能否从背景噪声中被识别；连续大量光子事件能否被快速记录。因此，可见光单光子探测已经逐渐从传统的PMT、SPAD等方案，扩展到具有更高时间分辨能力的超导纳米线单光子探测器（SNSPD）。Scontel公司的SSPD/SNSPD产品具有从可见光到中红外的宽光谱应用能力，并针对不同实验需求对 ...
从多光束干涉到3cm/s频率稳定：FP标准具的高精度光谱“标尺”之路一、高分辨率光谱为什么需要一把稳定的“光学尺”在普通光谱实验中，研究人员首先关心“有没有谱线”；进入高分辨率和高精度阶段后，问题会进一步变成“谱线究竟位于哪个频率、经过一段时间后是否仍在同一位置”。温度、机械应力、空气折射率变化以及光谱仪内部漂移，都可能让探测器上的谱线位置发生微小变化。于是，一个具有规则频率间隔、能够重复读取的参考谱就成为系统校准的关键。Fabry-Pérot（FP）标准具的优势正在这里：用宽带光照明时，其透射谱会出现一串近似等间隔的窄峰，相当于在频率轴上放置大量规则“刻度”。这些刻度可用于追踪光谱仪漂移、标 ...
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